JPH07140225A - 位置測定装置および該装置を用いた移動体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱の影響を受けず高精度に移動体の位置を
測定することができる位置測定装置を提供する。 【構成】 本体部１に具備される光波距離計１４と移動
体部２に具備されるリフレクター３１により本体部１か
ら移動体部２までの距離を測定する。また、移動体部２
に具備される間欠的に発光する発光体３２をＣＣＤカメ
ラ１２で追尾しながら撮影する。撮影した画像データの
うち発光しているときの画像データから発光していない
ときの画像データを減算し、外乱による影響を除去した
画像データを作成し、この画像データを基に発光灯３２
の重心位置を求め、本体部１に対する移動体部２の角度
を求める。求めた移動体部２の距離および角度を基に移
動体部２の位置を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体の位置を測定す
る位置測定装置および該装置を用いて移動体の位置を制
御する移動体制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動体の位置検出方法としては、
たとえば、レーザ光を利用した位置測定装置が開発され
ている。たとえば、ポールに全方向型のリフレクターを
取付け、レーザ光をリフレクターにより反射し、リフレ
クターつまりポールを自動追尾して地上または海上で測
量を行なう位置測定装置が開発されている。図１０は、
上記の従来の位置測定装置の構成を示す図である。

【０００３】図１０において、位置測定装置は、光波距
離計５１、移動台５２、リフレクター５３を含む。リフ
レクター５３は測量すべき地点に立てられたポール５４
の上部に備えられる。

【０００４】光波距離計５１は、所定波長のレーザ光を
リフレクター５３へ照射する。リフレクター５３は、受
けたレーザ光を反射し、光波距離計５１へレーザ光を戻
す。光波距離計５１は反射されたレーザ光を基にリフレ
クター５３の位置つまりポール５４の位置を計測する。
また、光波距離計５１は、水平および鉛直方向に回転可
能な移動台５２上に取付けられ、特定したリフレクター
５３の位置情報を基に移動台５２を所定方向に移動さ
せ、リフレクター５３を自動的に追尾することが可能と
なっている。

【０００５】また、リフレクター５３の位置を高精度に
検出するため、光波距離計５１を２台使用し、三角測量
の原理によりリフレクター５３の位置を計測する位置測
定装置も開発されている。

【０００６】次に、移動体の位置を制御する従来の移動
体制御装置について説明する。移動体制御装置として
は、たとえば、“自立走行システム−無人作業トラク
タ”，行本他，生研機構，農業機械化研究所，日本機械
学会ロボティックス・メカトロニクス講演会’９３講演
論文集に自立走行しながら無人で作業を行なうトラクタ
が開示されている。上記のトラクタには、現在位置を特
定するためのセンサとして以下のセンサが用いられてい
る。まず、地球の磁気を測定し、方向を決める地磁気方
位センサで、走る方向を判断している。また、レーダー
のように回転する光電センサを搭載し、農場の四隅に置
いた反射標識に光を反射させ、それぞれの標識との角度
を検出している。さらに、車両の前下方をカメラでチェ
ックし、すでに耕した地面とそうでない地面の色の違い
を検知している。これら３つのセンサの組合せにより、
自身の位置を特定しながら自動走行を行なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の位置測定装置で
は、レーザ光を用いているため、太陽光等の他の光源か
ら外乱として光を受けた場合、また、レーザ光を反射し
て使用しているため、誤動作を起こし、高精度な位置検
出を行なうことができないという問題点があった。

【０００８】また、上記の移動体制御装置においては、
上記の外乱等に対して同様の問題を有すとともに、絶対
基準値を持たず自立走行しているため、誤差が蓄積さ
れ、高精度な移動体の位置制御を行なうことができなか
った。

【０００９】本発明は上記課題を解決するためのもので
あって、外乱による影響を受けず、高精度な位置検出を
行なうことができる位置検出装置および移動体制御装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の位置測定
装置は、移動体と装置本体との距離を測定する距離測定
手段と、移動体に取付けられ間欠的に光を発光する発光
手段と、発光手段から発光される光を追尾してその光を
撮影する撮影手段と、撮影手段により撮影された画像を
画像データに変換する変換手段と、変換手段により変換
された光が発光しているときの画像データから光が発光
していないときの画像データを減算した画像データを基
に、装置本体に対する移動体の角度を測定する角度測定
手段とを含む。

【００１１】請求項２記載の移動体制御装置は、移動体
と装置本体との距離を測定する距離測定手段と、移動体
に取付けられ間欠的に光を発光する発光手段と、発光手
段から発光される光を追尾してその光を撮影する撮影手
段と、撮影手段により撮影された画像を画像データに変
換する変換手段と、変換手段により変換された光が発光
しているときの画像データから光が発光していないとき
の画像データを減算した画像データを基に、装置本体に
対する移動体の角度を測定する角度測定手段と、距離測
定手段により測定された距離および角度測定手段により
測定された角度を基に、移動体の位置を制御する位置制
御手段とを含む。

【００１２】

【作用】請求項１および２記載の位置測定装置および移
動体制御装置においては、光が発光しているときの画像
データから光が発光していないときの画像データを減算
することにより、外乱成分を除去した光が発光している
ときの画像データを作成することができ、この画像デー
タを用いて移動体の角度を測定することができる。した
がって、請求項１記載の位置測定装置は、この角度を用
いて移動体の位置を測定することができ、また、請求項
２記載の移動体制御装置は、この角度を用いて移動体の
位置を制御することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例の位置測定装置につ
いて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一
実施例の位置測定装置の構成を示すブロック図である。

【００１４】図１において、位置測定装置は、本体部
１、移動体部２を含む。本体部１は、電動ズームレンズ
１１、ＣＣＤ（電荷結合デバイス）カメラ１２、パンチ
ルト台１３、光波距離計１４、キーボード１５、モニタ
１６、中央処理装置１７、カメラ制御装置１８、プリン
タ１９、無線送受信機２０、アンテナ２１を含む。移動
体部２は、全方向型リフレクター３１、発光灯３２、ス
トロボ光源装置３３、制御装置３４、無線送受信機３
５、アンテナ３６を含む。

【００１５】電動ズームレンズ１１は、ＣＣＤカメラ１
２の前面に取付けられる。電動ズームレンズの焦点距離
は、たとえば、２３．５〜２３５ｍｍであり、カメラ制
御装置１８によりズーム動作が制御される。

【００１６】ＣＣＤカメラ１２は、パンチルト台１３上
に固定される。ＣＣＤカメラ１２の有効画素数は、たと
えば、Ｈ７６８×Ｖ４９４であり、水平５７０ＴＶ本以
上、垂直４００ＴＶ本以上の解像度を持つ。ＣＣＤカメ
ラ１２で撮影された画像データは中央処理装置１７へ出
力される。

【００１７】パンチルト台１３は、２台のハーモニック
ギヤードタイプのパルス型モータを備え、水平および鉛
直方向の２軸に回転可能な構成となっており、各旋回動
作はカメラ制御装置１８により制御される。パンチルト
台１３の停止精度は、たとえば、±０．００３６°であ
り、最大旋回角度はチルト方向が±２０°、パン方向が
±２４０°である。

【００１８】光波距離計１４は、中央処理装置１７と接
続され、測定した距離データを中央処理装置１７へ出力
する。光波距離計１４の測定能力は、たとえば、０．１
〜１３１ｍであり、精度は±１３ｍｍである。

【００１９】キーボード１５は、カメラ制御装置１８と
接続され、使用者が所定の操作指令を入力し、必要に応
じてカメラ制御装置１８を介して中央処理装置１７へデ
ータを出力する。

【００２０】モニタ１６は、中央処理装置１７と接続さ
れ、ＣＣＤカメラ１２により撮影された画像データを表
示したり、操作時の説明等に使用される。

【００２１】中央処理装置１７は、ＣＣＤカメラ１２か
ら入力された画像データに後述する所定の画像処理を行
ない、後述する移動体部２の角度を計算する。また、光
波距離計１４から出力される距離データと角度データを
基に、移動体の位置を特定し、ＣＣＤカメラ１２が移動
体部２を自動追尾するようカメラ制御装置１８を制御す
る。また、中央処理装置１７は、大量の画像データを高
速に処理するため、非ノイマン型データフロー処理を行
なっている。

【００２２】カメラ制御装置１８は、中央処理装置１７
から出力される制御指令を基に、パンチルト台１３およ
び電動ズームレンズ１１を制御し、ＣＣＤカメラ１２が
移動体部２を自動追尾するように制御する。

【００２３】プリンタ１９は、カメラ制御装置１８と接
続され、カメラ制御装置１８を介して中央処理装置１７
で演算された測定結果等を印刷する。

【００２４】無線送受信機２０は、アンテナ２１を具備
し、カメラ制御装置１８と接続される。無線送受信機２
０は、カメラ制御装置１８および中央処理装置１７から
出力される各種制御指令を移動体部２の無線送受信機３
５へ送信する。

【００２５】移動体部２には、全方向型のリフレクター
３１が備えられ、リフレクター３１は、光波距離計１４
が照射するレーザ光を反射する。光波距離計１４は、反
射されたレーザ光を用いてリフレクター３１までの距離
を測定する。リフレクター３１としては、シート上のリ
フレクターシートを用いてもよい。

【００２６】無線送受信機３５は、アンテナ３６を具備
し、制御装置写３４と接続される。アンテナ３６を介し
て入力された各種制御信号は、無線送受信機３５により
受信され、制御装置３４へ出力される。

【００２７】制御装置３４は、ストロボ光源装置３３と
接続され、入力した各種制御指令を基に、所定周期で発
光灯３２が発光するように、発光灯３２を制御する。

【００２８】発光灯３２は、リフレクター３１の近傍に
取付けられ、ストロボ光源装置３３により制御され、所
定周期で間欠的に発光動作を行ない、ＣＣＤカメラ１２
が、発光された光の撮影を行なう。

【００２９】次に、上記のように構成された位置測定装
置の位置測定方法について説明する。図２は、図１に示
す位置測定装置の位置測定方法を説明する図である。図
２に示すように、本装置では、装置本体位置から移動体
に取付けられた発光灯およびリフレクターまでの距離ｒ
と角度θ，ψ（図示省略、ψは鉛直方向の角度）とを特
定することにより、移動体の位置を三次元的に特定す
る。つまり、距離ｒをリフレクター３１および光波距離
計１４により特定し、角度θ，ψを発光灯３２およびＣ
ＣＤカメラ１２により以下に述べる画像処理方法を用い
て特定する。

【００３０】次に、上記の位置測定装置の動作について
説明する。図３は、図１に示す位置測定装置の動作を説
明するタイミングチャートである。

【００３１】図３に示すように、本装置は、垂直同期信
号に同期して各処理が実行される。まず、垂直同期信号
に同期して、ストロボ発光信号が中央処理装置１７から
無線送受信機２０、３５等を介して制御装置３４へ出力
される。制御装置３４は、入力したストロボ発光信号に
応答して、発光灯３２が発光するようにストロボ光源装
置３３を制御する。ストロボ発光信号は、基準ビデオフ
レーム信号の２周期ごとに１回出力される。したがっ
て、ＣＣＤカメラ１２による撮影処理は、ストロボ発光
がある場合の撮影とストロボ発光がない場合の撮影が交
互に繰返される。

【００３２】ストロボ発光があるとき、第１画像処理と
して画像間演算処理が実行される。画像間演算処理は、
ストロボ発光がある場合の画像データから、ストロボ発
光がない場合の画像データを減算し、画像データから外
乱等の影響を除去し、ストロボ発光のみの成分を抽出し
た画像データを作成するための処理である。

【００３３】一方、ストロボ発光がない場合、第２画像
処理として、重心位置計算処理を行なう。重心位置計算
処理とは、第１画像処理により計算された画像データか
らストロボ（発光灯３２）の重心を算出する処理であ
る。

【００３４】また、ストロボ発光がないとき、光波距離
計１４を用いた距離測定処理が行なわれる。距離測定処
理が終了した後、移動体座標計算処理を行なう。つま
り、第２画像処理により求められた重心位置と距離測定
処理により求められた距離とを基に、発光灯３２つまり
移動体部２の座標を計算する。

【００３５】上記の各動作は、垂直同期信号を基に行な
われているが、コンポジット映像信号等の他の基準信号
を用いても、ストロボ発光がある場合と、ない場合とを
区別できれば同様に処理することが可能である。また、
上記各動作は、垂直同期信号の１周期内にそれぞれ実行
されているが、複数周期ごとに実行してもよい。

【００３６】次に、上記の位置測定装置の動作をさらに
詳細に説明する。図４は、図１に示す位置測定装置の動
作を説明するフローチャートである。

【００３７】まず、ステップＳ１において、マスタタイ
ミング信号である、垂直同期信号に同期して発光灯３２
を発光させる。つまり、中央処理装置１７が垂直同期信
号から分周したストロボ発光信号を送信し、発光灯３２
がストロボ発光信号に応答して所定の周期で発光する。

【００３８】次に、ステップＳ２において、ＣＣＤカメ
ラ１２から画像データを中央処理装置１７へ入力する。
ＣＣＤカメラ１２は、垂直同期信号に同期して動作を行
ない、各フィールドごとにＣＣＤカメラ１２から中央処
理装置１７へ画像データが入力される。

【００３９】次に、ステップＳ３において、画像間演算
処理を行なう。中央処理装置１７は、入力した画像デー
タを内部のメモリ（図示省略）に蓄え、ストロボ発光が
ある画像データからストロボ発光がない画像データを減
算する。図５は、画像間演算処理を説明するための図で
ある。図５の（ａ）には、ストロボ発光があった場合の
画像信号を示しており、（ｂ）はストロボ発光がない場
合の画像信号を示している。図５では、太陽光等による
外乱により画像信号の中央部が盛り上がった状態を示し
ている。

【００４０】ストロボ発光があった場合の画像信号から
ストロボ発光がない場合の画像信号を減算すると、図５
の（ｃ）に示すように、外乱成分が除去されストロボ発
光による成分のみが抽出された画像信号を得ることがで
きる。具体的には、たとえば、画像信号を中央処理装置
１７内のメモリに記憶させ、１周期遅延させた画像信号
を作成する。この遅延した画像信号（ストロボ発光がな
い場合の画像信号）をもとの遅延していない画像信号
（ストロボ発光がある場合の画像信号）から減算するこ
とにより、上記処理を実行することができる。この画像
信号を用いて以降の処理を行なうことにより、外乱の影
響を受けず高精度な移動体の角度を求めることが可能と
なる。

【００４１】次に、ステップＳ４において、外乱の影響
が除去された画像信号の２値化処理を行なう。ここで
は、所定のスレシュホールド値以上の場合“１”とし、
未満の場合は“０”とする。２値化した画像データは中
央処理装置１７内に具備されるメモリへ格納される。

【００４２】次に、ステップＳ５において、発光灯３２
つまり移動体部２の概略位置の特定を行なう。移動体の
座標位置、移動方向および速度をパラメータとして、移
動体の現在の最大移動範囲を算出し、その範囲内で特徴
抽出法を用い、発光灯３２の画像データつまりストロボ
画像データを特定する。

【００４３】次に、ステップＳ６において、ステップＳ
４で求めた２値化画像データを画像膨張させ、ステップ
Ｓ５で求めたストロボ画像データと画像論理積を取り、
発光灯３２の重心を算出する。算出された重心は画像メ
モリ上の二次元座標として記憶される。

【００４４】次に、ステップＳ７において、パンチルト
台１３の水平方向および鉛直方向の角度を制御する。つ
まりストロボの重心座標が撮影された画像の中心位置に
ない場合は中心位置に来るようにパンチルト台１３をパ
ンおよびチルト方向に回転させ発光灯３２を自動的に追
尾する。図６は、撮影された画像の一例を示す図であ
る。撮影された画像データは上記の処理により、発光灯
３２による光の成分のみが抽出され、発光灯３２の位置
が白丸で表示される。この白丸が撮影された画像の中央
部に位置するようにパンチルト台１３が制御される。こ
こで、移動体部２の上下動が激しい場合は、通常の制御
によるのではなく、たとえば、ファジィ制御等の制御方
法を用いることにより高精度にパンチルト台の角度を制
御することが可能となる。

【００４５】次に、ステップＳ８において、光波距離計
１４を用いてリフレクター３１までの距離を測定する。

【００４６】次に、ステップＳ９において、再び発光灯
３２の重心位置を計算する。次に、ステップＳ１０にお
いて、発光灯３２の位置を計算する。ステップＳ９で求
めた重心位置から発光灯３２の角度を求め、求めた角度
とステップＳ８で求めた距離を用い発光灯３２の位置を
計算する。求めた位置データはメモリへ格納される。

【００４７】次に、ステップＳ１１において、移動体の
計測情報および位置情報をプリンタ１９を用いて印刷出
力する。計測情報としては、水平角度、垂直角度、斜距
離等が表示され、計算情報としてはＸ座標値、Ｙ座標値
およびＺ座標値等が表示される。

【００４８】以上の動作により、外乱の影響を除去した
画像データを用いて移動体の位置を特定することがで
き、外乱の影響を受けず高精度な移動体の位置測定を行
なうことが可能となる。

【００４９】次に、上記の位置測定装置を用いた移動体
制御装置の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。図７は、図１に示す位置測定装置を用いた移動体制
御装置の構成を示すブロック図である。

【００５０】図７において、移動体制御装置は、本体部
１、移動体部２ａを含む。本体部１は、電動ズームレン
ズ１１、ＣＣＤカメラ１２、パンチルト台１３、光波距
離計１４、キーボード１５、モニタ１６、中央処理装置
１７、カメラ制御装置１８、プリンタ１９、無線送受信
機２０、アンテナ２１を含む。移動体部２ａは、全方向
型リフレクター３１、発光灯３２、ストロボ光源装置３
３、無線送受信機３５、アンテナ３６、傾斜計３７、地
磁気センサ３８、障害物センサ３９、制御装置４０、ア
クチュエータ４１を含む。ここで、移動体としては、農
作業を行なうトラクタを例にとり以下の説明を行なう。
また、移動体部２ａに含まれるリフレクター３１、発光
灯３２、ストロボ光源装置３３、無線送受信機３５、ア
ンテナ３６、および本体部１は図１に示す位置測定装置
と同様の構成を有しているので、同一部分には同一番号
を付し、以下その説明を省略する。

【００５１】傾斜計３７、地磁気センサ３８および障害
物センサ３９は制御装置４０と接続される。制御装置４
０は、傾斜計３７から出力される移動体であるトラクタ
の傾斜データ、地磁気センサ３８から出力される方向デ
ータ、障害物センサ３９から出力される障害物データ、
本体部１から出力されるトラクタの位置情報等を用いて
トラクタのアクチュエータ４１の動作を制御する。ま
た、制御装置４０は、図１に示す位置測定装置と同様に
垂直同期信号に同期して発光灯３２、ストロボ光源装置
３３の動作を制御する。

【００５２】アクチュエータ４１は各種アクチュエータ
から構成される。たとえば、クラッチ動作を制御するク
ラッチシリンダ、ブレーキ動作を制御するブレーキシリ
ンダ、変速動作を制御する変速シリンダ、操舵動作を制
御する操舵モータ等から構成される。アクチュエータ４
１は、制御装置４０から制御指令を受け、所定の制御動
作を行なうとともに、制御動作情報を制御装置４０へフ
ィードバックする。

【００５３】次に、上記のように構成された移動体制御
装置の動作について説明する。図８は、図７に示す移動
体制御装置の動作を説明するタイミングチャートであ
る。移動体制御装置は、垂直同期信号に同期して各動作
を行なう。

【００５４】垂直同期信号に同期して距離測定処理を実
行するまでの各動作は、図３に示す各動作と同様である
ので以下その説明を省略する。

【００５５】図８を参照して、距離測定処理が実行され
ている間にトラクタ（移動体部２ａ）側から本体部１側
へ各センサで計測された各種情報が送信される。送信
後、中央処理装置１７は、トラクタの方向および速度計
算処理を実行する。方向および速度計算処理が終了した
後、本体部１では、計算した方向および速度を基に制御
情報を作成し、トラクタ側へ各種制御情報を送信する。
各種制御情報を受信した制御装置４０は受信した制御情
報を基にアクチュエータ４１の動作を制御する。

【００５６】次に、移動体制御装置の動作についてさら
に詳細に説明する。図９は、図７に示す移動体制御装置
の動作を説明するフローチャートである。ここで、カメ
ラ系とは、電動ズームレンズ１１、ＣＣＤカメラ１２、
パンチルト台１３、カメラ制御装置１８等を示し、中央
処理系とは中央処理装置１７等を示し、車上系とは移動
体であるトラクタに具備された移動体部２ａを示す。

【００５７】まず、ステップＳ２１において、中央処理
系では、車上系へ無線送受信機２０、３５を用いてマス
タタイミングである基準ビデオフレーム信号に同期した
ストロボ発光信号を送信する。つまり、中央処理装置１
７は基準ビデオフレーム信号より分周したストロボ発光
信号を作成し、車上系へ送信する。

【００５８】次に、ステップＳ２２において、車上系で
は、中央処理系から送信されたストロボ発光信号を基に
発光灯３２を発光させる。

【００５９】次に、ステップＳ２３〜Ｓ２９において、
図４に示すステップＳ２〜Ｓ８と同様の処理が行なわれ
移動体であるトラクタの重心位置および距離が求められ
る。

【００６０】次に、ステップＳ３０において、カメラ系
から中央処理系へ、発光灯３２の重心位置情報が送信さ
れる。

【００６１】次に、ステップＳ３１において、中央処理
系はカメラ系より光通信で発光灯３２の重心位置情報を
受信する。

【００６２】一方、車上系では、ステップＳ３２におい
て、中央処理系へ無線送受信機３５、２０を用いて上記
各センサで測定された各情報等から求めた車上系各種情
報を送信する。

【００６３】次に、ステップＳ３３において、中央処理
系では、車上系より送信された各種情報を受信する。

【００６４】次に、ステップＳ３４において、中央処理
系では、カメラ系および車上系から送信された各情報を
基にしてトラクタの進行方向および進行速度の計算を行
なう。これらの結果を用いてトラクタのアクチュエータ
４１の制御情報の計算を行なう。ここでは、移動体部２
ａに具備された各種センサからの情報と光波距離計１
４、ＣＣＤカメラ１２等から求められたトラクタの距離
および重心位置情報を基にアクチュエータ４１の制御情
報を作成しているので、アクチュエータ４１を高精度に
制御することができる制御情報を作成することができ
る。

【００６５】次に、ステップＳ３５において、中央処理
系では、車上系へトラクタのアクチュエータ４１の各種
制御情報を送信する。

【００６６】次に、ステップＳ３６において、車上系で
は、中央処理系より送信された各種制御情報を受信す
る。

【００６７】次に、ステップＳ３７において、車上系で
は、受信した各種制御情報を基にトラクタのアクチュエ
ータ４１の動作を制御する。

【００６８】以上の処理により、トラクタに具備された
各センサの情報だけでなく、外乱の影響のない画像デー
タを用いた重心位置情報や距離情報を用いて移動体であ
るトラクタの位置を特定しているので、非常に高精度に
トラクタの位置を特定することができ、トラクタの各動
作を高精度に制御することが可能となる。

【００６９】次に、移動体制御装置の初期動作について
説明する。装置の立上げ時に初期設定としてパンチルト
台１３のパンニング（水平方向）およびチルティング
（垂直方向）を制御し、ＣＣＤカメラ１２をトラクタの
方向へ合わせる。この初期設定方法としては次の方法を
用いることができる。

【００７０】予めトラクタが移動する範囲を設定し、そ
の範囲内に任意の位置を設定する。この位置にトラクタ
を置き、キーボード１５からその位置を入力する。入力
した位置情報はカメラ制御装置１８を介して中央処理装
置１７へ入力される。中央処理装置１７は入力された位
置情報を基に、ＣＣＤカメラ１２の撮影を広角撮影に変
更し、広範囲に撮影した画像の中から発光灯３２の位置
を特定し、自動的に追尾動作を行なう。この結果、使用
者はトラクタの概略位置を入力するだけで自動的に発光
灯３２を追尾することができるので操作が簡略化され、
操作性が改善される。また、上記の広角撮影による発光
灯３２のサーチ方法は、外乱等により発光灯３２を見失
った場合に、同様に適用できる。

【００７１】また、上記のトラクタの動作範囲を設定す
る方法としては、トラクタをＣＣＤカメラ１２で追尾し
た状態で作業範囲の外周を１回移動させ、上記の位置測
定方法により作業範囲を予め特定してもよいし、また、
作業範囲の大きさが予め決まっている場合は作業範囲の
各座標をキーボード１５を介して直接入力し中央処理装
置１７内のメモリに記憶されてもよい。

【００７２】以上の動作により、本発明の移動体制御装
置では、外乱の影響を受けず高精度に移動体であるトラ
クタの位置を制御することができるので、農作業等を無
人で行なうことができ、作業の省力化および効率化を実
現することができる。

【００７３】上記実施例では、トラクタについて説明し
たが、ゴルフ場の草刈り装置、軍事用の地雷探知装置等
に用いても無人で移動体を制御することができ、広範囲
な作業に本発明を適用することが可能である。

【００７４】

【発明の効果】請求項１および２記載の位置測定装置お
よび移動体制御装置においては、外乱の影響を除去した
画像データを用いて移動体の位置を測定しているので、
外乱の影響を受けず高精度に移動体の位置を測定するこ
とが可能となる。したがって、請求項２記載の移動体制
御装置は、外乱の影響を受けず高精度に移動体の位置を
制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の位置測定装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１に示す位置測定装置の位置測定方法を説明
する図である。

【図３】図１に示す位置測定装置の動作を説明するタイ
ミングチャートである。

【図４】図１に示す位置測定装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図５】画像間演算処理を説明するための図である。

【図６】撮影された画像の一例を示す図である。

【図７】図１に示す位置測定装置を用いた移動体制御装
置の構成を示すブロック図である。

【図８】図７に示す移動体制御装置の動作を説明するタ
イミングチャートである。

【図９】図７に示す移動体制御装置の動作を説明するフ
ローチャートである。

【図１０】従来の位置測定装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 本体部 ２ 移動体部 １１ 電動ズームレンズ １２ ＣＣＤカメラ １３ パンチルト台 １４ 光波距離計 １５ キーボード １６ モニタ １７ 中央処理装置 １８ カメラ制御装置 １９ プリンタ ２０ 無線送受信機 ２１ アンテナ ３１ リフレクター ３２ 発光灯 ３３ ストロボ光源装置 ３４ 制御装置 ３５ 無線送受信機 ３６ アンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 17/06 4240−5Ｊ Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０８Ｇ 1/00 Ｘ 7531−3Ｈ // Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｐ 9323−3Ｈ (72)発明者 服部 元昭 大阪府大阪市東淀川区相川２−23−20 日 本エレクトロセンサリデバイス株式会社内 (72)発明者 行本 修 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 松尾 陽介 埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２ 生物 系特定産業技術研究推進機構内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の位置を測定する位置測定装置で
   あって、 前記移動体と装置本体との距離を測定する距離測定手段
   と、 前記移動体に取付けられ、間欠的に光を発光する発光手
   段と、 前記発光手段から発光される光を追尾して前記光を撮影
   する撮影手段と、 前記撮影手段により撮影された画像を画像データに変換
   する変換手段と、 前記変換手段により変換された前記光が発光していると
   きの画像データから前記光が発光していないときの画像
   データを減算した画像データを基に、装置本体に対する
   前記移動体の角度を測定する角度測定手段とを含む位置
   測定装置。
2. 【請求項２】 移動体の位置を制御する移動体制御装置
   であって、 前記移動体と装置本体との距離を測定する距離測定手段
   と、 前記移動体に取付けられ、間欠的に光を発光する発光手
   段と、 前記発光手段から発光される光を追尾して前記光を撮影
   する撮影手段と、 前記撮影手段により撮影された画像を画像データに変換
   する変換手段と、 前記変換手段により変換された前記光が発光していると
   きの画像データから前記光が発光していないときの画像
   データを減算した画像データを基に、装置本体に対する
   前記移動体の角度を測定する角度測定手段と、 前記距離測定手段により測定された距離および前記角度
   測定手段により測定された角度を基に、前記移動体の位
   置を制御する位置制御手段とを含む移動体制御装置。